茶卡风 – 茶卡盐湖观光火车站 / 清华院素朴工作室+清华同衡

茶卡风 - 茶卡盐湖观光火车站 / 清华院素朴工作室+清华同衡

编辑：李博超 | 校对：李博超 | 2025.05.08 14:30

设计单位 清华大学建筑设计研究院素朴工作室、北京清华同衡规划设计研究院

项目地点 青海海西

建成时间 2024年6月

建筑面积 3997平方米

本文文字由设计单位提供。

概念缘起：

盐湖上随风飘动的红丝巾

茶卡盐湖被誉为“天空之镜”，固液并存的卤水湖形成了自然奇观，水映天、天接地，人在湖间走，宛如画中游。项目整体造型来自景区多年来自发形成的标志性打卡形象，钢结构和膜结构共同形成的自由曲面，仿佛盐湖上随风飘动的红丝巾。

观光火车轨道延伸到盐湖深处，游客在站台停留休憩，也可以步入盐湖，远眺水天一色和连绵山脉。“茶卡风”的名字来自景区提升设计项目的系列概念——盐、霞、风、雪，其中风站是构筑物体量最大的一站，总建筑面积3996.64平方米，如何将矗立在平静湖面上的巨大钢构筑物（出于盐湖生态保护的需求，只能采用钢结构），做出风的感觉，是个难题，但同时也为设计团队提供了难得的机会，尝试将装置艺术的思路与建筑技术结合。看见风，听到风，留下风的记忆，就是我们希望这个场所能够带给到访人们的体验。

站台分为上下两层，底层架空在3条轨道之上，结合游人进出站和下湖流线设置步梯和电梯，上层主要为停留观光和商业售卖的休闲平台。顶部为整体设计的钢结构和膜结构复合的自由曲面，从湖面远观呈现风中舞动的姿态。走进站台，红橙黄三色的悬挂织物伴随风声翻扬，带来近人的风的体验。

形体建构：

数字化设计辅助多层次的形体生成

整体曲面主要由三个层次构成：主体的钢结构、顶面两种不同性能的膜结构，以及底面悬挂的可以随风飘扬的三种颜色的织物。结合空间、形象和力学的要求，我们在飞舞的红丝巾的基础上，又参考了雨滴入湖的水面波动，作为曲面形态生成的概念意向。

主体钢结构没有简单的采用漂浮的曲型屋面加支撑柱的形式，而是作为整体结构落地贯穿到站台，从而让形态更加有随风飘扬之感。建筑钢结构部分虽为自由曲面，但生成逻辑明确：首先，受制于铁路的影响，在站台及东西两侧的平台上选取三个位置，作为曲面的落地点；在此基础上，结合初步结构受力分析，设置四个大开花柱进行支撑；通过结构模拟计算壳体局部受力薄弱点位，在不影响曲面形态的前提下，进一步补设三个小开花柱增强整体稳定性。花柱造型取自水滴入湖时水面因张力形成的姿态，通过曲面弹力找型，实现花柱和屋顶曲面的相对平滑衔接。

考虑到施工难度与造价问题，结构采用以直拟曲的形式。在保证结构受力合理的情况下，增设构件使原本约为3米的菱形结构单元模块转变约为1.5米边长的两个三角形与六边形的单元模块，从人视角度得到一个相对近人的划分尺度。顶面膜结构与钢结构共同作用，形成受力整体。

设计初期顶面膜结构对比考虑了气枕膜、铝板和单面膜三种材质：气枕膜造价高且工艺相对复杂，无法满足工期要求，并且远看丝巾形态不够顺滑；铝板造价低但比较生硬沉闷，和丝带的质感相差甚远；单面膜造价相对适中，并且本身具有一定的延展性，可以使原本以直拟曲的焦点位置平滑过渡，因而成为最终选择。

此外，考虑到屋面起伏的形态和结构尺寸受风荷载影响较大，最终采用半透的PTFE膜与不透的PTFE加附膜两种不同的材质，在满足遮阳挡雨的基本功能同时尽量减少风荷载。膜材质本身的张拉力也对钢结构本身有一定影响，二者共同作用，形成整体受力。

PTFE加附膜形成的复合材质透光不透雨，为游人提供遮雨区域，悬挂的织物也主要集中在这个区域的下方，避免经常淋雨影响效果。不加附膜的PTFE膜则因其自身材料的特性存在约21%的穿孔率，根据结构模拟，布置在风荷载较大的位置，可以有效减少风力对结构的影响，也可以让风更流畅地进入站台内部，吹动悬挂的织物。透过膜结构进入内部的光与风弱化了空间的围合感，形成了由透到半透到封闭的过渡。两种膜的分布根据游客在平台上的主要动线进行划分，减小游客在平台上进出站及商业空间受到雨雪天气的影响。

底面悬挂织物的设计，将大花柱作为涟漪中心，模拟形成类波纹状曲线组，投影至屋面形成织物的整体分布。三色织物随风飘动，白天阳光的变幻和夜间的呼吸式照明设计进一步加强了水波涟漪的感觉。

茶卡冬季漫长风力强劲，盐湖区域湿度高腐蚀性强，普通的织物耐久性无法满足要求，因而我们选用了一种室外遮阳帘材质，耐候性更好。织物在设计之初选用同屋顶一样的全红配色，模拟发现，因为与屋顶颜色完全融合，使得远观时丝带的飘逸感不足。结合当地文化传统，我们选取了经典色彩中的黄色与橙色，与红色搭配。三色膜形成的圈带从开花柱与屋顶连接过渡处的红色起始，随涟漪趋势向外逐层渐变。

受限于定制膜材质可选颜色相对固定，无法做到多色的相对柔和渐变，因此转换思路改用马赛克形式，将完整的涟漪环单元化通过调整设定离散随机值做到颜色逐步过渡，再通过微调局部单元色块，得到更加多样的颜色变化，使得整体吊挂织物的层次感更加丰富。

建构优化：

结构深化找形与细部构造性能化设计

茶卡风形似飘带曲面灵动，采用单层网壳结构形式。网壳在承受竖向重力荷载的工况下，需要有几个竖向支点，如何将形态美和力学美充分结合是建筑师和结构师的追求目标。

在经过多次模型迭代优化之后，结构确定用4个大开花柱和3个小开花柱作为主要竖向承重构件，其中大的开花柱不仅承担竖向受力，还承担水平地震力和水平风力，而小的开花柱主要承担竖向力，保证竖向变形竖向刚度满足要求，通过对线性屈曲模态的分析寻找薄壳空间刚度的薄弱点，并对局部采取加强措施。

由于本单体造型较为复杂，对风荷载作用的响应较难通过规范体型系数确定，设计中我们委托北京交通大学对本单体进行了风洞测压试验。

除了整体的结构优化找形，4个大开花柱也针对顶部的雪荷载进行了特殊设计。大开花柱形态成漏斗状，天然形成汇聚作用，一旦雪荷载积压将会对主体结构产生极大影响。顶面膜结构对随柱体曲面的下降高度进行了控制，减少了积雪高度，并连接到花柱中心的一个类似放大的雨水管的钢板装置。装置上部为漏斗状收集雨雪，下部连接接直径0.6米的管道。膜结构与装置连接处设置电伴热可以起到加速雪的溶解，进一步减小雪的堆积。

建造落地：

精确的工业化预制与容差的手工艺处理

在数字设计工具和智能建造体系的辅助下，主体钢结构最终分解为1292个网格单元，2350块形状尺寸各不相同的钢构件，经过工厂的数控加工后，再进行了现场拼装。现代钢结构的工业化预制保证了大型曲面结构从概念方案到落地的精确建造，并且极大缩短了现场施工时间：主体钢结构及膜结构现场施工共计64天，尽量减少了对盐湖生态环境的影响。

在整体形态的控制上，项目得益于现代工业化和数字化发展的结构精确控制。另外，在游人可以近距离接触的内部，悬挂织物在设计环节同样借助数字化工具，但是在建造环节采取了一种容差的手工艺控制策略。

织物的加工和现场人工固定操作，不像钢结构制造般的精确。在控制织物的水波效果的基础上，局部的色彩拼接并没有严格要求工人精准定位，而是可以在参考设计方案的同时，根据现场的拼接情况进行一定的调整。织物施工的几天内，设计团队在现场与工人一起配合，对整体效果进行把控，及时进行局部的调整。最终，在近人和远观的角度，通过这种传统的悬挂手工艺感，建筑在坚实的钢结构骨架上实现了柔和放松的效果，与景区大自然的氛围融为一体。